1、模块综合测评(教师用书独具) 一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的4个选项中第16题只有一项符合题目要求,第710题有多项符合题目要求全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1.把一个薄板状物体悬挂起来,静止时如图所示,则对于此薄板状物体所受重力的理解,下列说法正确的是()A重力就是地球对物体的引力B重力大小和物体运动状态有关C重力的方向总是指向地心的D薄板的重心一定在直线AB上D重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,不是地球对物体的引力,故A错误;重力的大小与物体的运动状态无关,故B错误;重力的方向竖直向下,故C错误;因为绳对板的拉力与板受的重力为一
2、对平衡力,必在一条直线上,所以重心一定在细绳的延长线上,即薄板的重心一定在直线AB上,故D正确2一物体从高h处做自由落体运动,经时间t到达地面,落地速度为v,那么当物体下落时间为时,物体的速度和距地面高度分别是()A,B,C,h D,hC物体做自由落体运动,经时间t到达地面的速度为v,根据速度公式vgt可知,下落时间为时的速度为vgv,又知下落时间t内的位移为h,则时间内的位移为hgh,物体距地面高度hhhh,故选项C正确3如图所示,一个重力为10 N的物体,用细线悬挂在O点,现在用力F拉物体,使悬线偏离竖直方向30时处于静止状态,此时所用拉力F的最小值为()A5 NB2.5 NC8.65 N
3、D4.3 NA如图所示,将重力沿细线及拉力方向分解,分析图形可知,只有当拉力与细线垂直时,重力沿拉力方向的分力最小,根据平衡条件,FGsin 305 N,故选项A正确4如图所示,两根相同的直木棍AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动,一表面各处情况相同的圆筒恰能沿直木棍匀速下滑,若保持两木棍倾角不变,将两者间的距离稍微增大后固定不动,仍使该圆筒以一定的初速度从两木棍上端滑下,则()A圆筒将沿木棍减速下滑B圆筒将沿木棍加速下滑C木棍对圆筒的摩擦力不变D木棍和圆筒间的动摩擦因数tan A圆筒从木棍的上部匀速滑下过程中,受到重力、两棍的支持力和摩擦力,根据平衡条件得知,两棍支持力的合力和摩擦力
4、不变;将两棍间的距离稍增大后,两棍支持力的合力不变,而两支持力夹角增大,则每根木棍对圆筒的支持力变大,故滑动摩擦力变大,故圆筒将会减速滑行,故A正确,B、C错误;匀速下滑时,圆筒受2个支持力、2个摩擦力,根据平衡条件,有:2FNmgsin 0,其中2FNmgcos ,故tan ,故D错误5.如图所示,质量为4 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面质量为1 kg的物体B用细线悬挂起来,A、B紧挨在一起,但A、B之间无压力某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,B对A的压力大小为(取g10 m/s2)()A0B8 NC10 ND2 NB剪断细线前,A、B间无压力,则弹簧的弹力FmAg40 N,剪断细线的瞬
5、间,A、B整体的加速度a2 m/s2,对B受力分析,mBgFNmB a,解得FN8 N,由牛顿第三定律知B正确6如图所示,两个质量分别为m11 kg、m24 kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接两个大小分别为F130 N、F220 N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则达到稳定状态后,下列说法正确的是()A弹簧测力计的示数是25 NB弹簧测力计的示数是50 NC在突然撤去F2的瞬间,m2的加速度大小为7 m/s2D在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为13 m/s2C以m1、m2以及弹簧测力计为研究对象,则整体向右的加速度a2 m/s2;再以m1为研究对象,设弹簧的弹力为F
6、,则F1Fm1a,得F28 N,A、B错误;突然撤去F2的瞬间,弹簧的弹力不变,此时m2的加速度a7 m/s2,C正确;突然撤去F1的瞬间,弹簧的弹力也不变,此时m1的加速度a28 m/s2,D错误7.甲、乙两物体从同一地点沿同一条直线同时运动,其速度时间图像如图所示,下列说法正确的是()A0t1时间内两物体均处于静止状态Bt1t2时间内甲物体始终在乙物体的前面Ct2时刻两物体相遇Dt1t2时间内,甲物体做匀减速直线运动BD由vt图像可知,0t1时间内甲、乙均做匀速运动,t1t2时间内,甲物体做匀减速直线运动,A错误,D正确;t2时刻之前,v甲始终大于v乙,两物体又从同一地点同向运动,故t1t
7、2时间内甲物体始终在乙物体前面,且两物体相距越来越远,B正确,C错误8两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图所示放置,OA、OB与水平面的夹角分别为30、60,M重20 N,M、m均处于静止状态下列说法正确的是()AOA对物体M的拉力为12 NBOB对物体M的拉力为10 NC物体m受到的摩擦力为10(1)N,方向水平向左D物体m受到的摩擦力为10(1)N,方向水平向右BCO点受力分析如图所示,则FAMgcos 6010 N,A错;FBMgcos 3010 N,B对;两绳对物体m的拉力的合力FBFA10(1)N,方向向右,故物体m受到的摩擦力Ff10(1)N,方向水平向左,C对,D错9如图
8、所示,当小车水平向右加速运动时,物块M相对车厢静止于车厢后竖直壁上,当小车的加速度增大时()AM所受静摩擦力增大BM对车厢壁的压力增大CM仍相对于车厢静止DM在竖直方向上所受合外力为零BCD以物块为研究对象,分析受力,作出受力图如图物块竖直方向受力平衡,合外力等于零,摩擦力fMg,保持不变,选项A错误,D正确;小车的加速度增大时,弹力Nma增大,物块受到的最大静摩擦力增大,物块不可能沿壁下滑,所以物块M仍相对于车厢静止,选项B、C正确10.如图所示为运送粮袋的传送装置,已知AB间长度为L,传送带与水平方向的夹角为,工作时运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为,正常工作时工人在A点将粮袋放到
9、运行中的传送带上,关于粮袋从A到B的运动(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),以下说法正确的是()A粮袋到达B点的速度可能大于、等于或小于vB粮袋开始运动的加速度为g(sin cos ),若L足够大,则以后将以速度v做匀速运动C若gsin AC粮袋在传送带上可能一直做匀加速运动,到达B点时的速度小于v;可能先匀加速运动,当速度与传送带相同后,做匀速运动,到达B点时速度与v相同;也可能先做加速度较大的匀加速运动,当速度与传送带相同后做加速度较小的匀加速运动,到达B点时的速度大于v;故A正确;粮袋开始时受到沿斜面向下的滑动摩擦力,大小为mgcos ,根据牛顿第二定律得,加速度ag(sin cos ),
10、故B错误;若,所以m甲乙答案(1)A(2)B(3)AC13(10分)如图所示,某人用轻绳牵住一只质量m0.6 kg的氢气球,因受水平风力的作用,系氢气球的轻绳与水平方向成37角已知空气对气球的浮力为15 N,人的质量M50 kg,且人受的浮力忽略不计(sin 370.6,cos 370.8)(1)求水平风力的大小;(2)求人对地面的压力大小;(3)若水平风力增强,人对地面的压力如何变化?并说明理由解析(1)对氢气球进行受力分析,如图甲所示由平衡条件可知,竖直方向:F浮mgFTsin 37水平方向:F风FTcos 37解得F风12 N,FT15 N.(2)对人进行受力分析,如图乙所示由平衡条件可
11、知,竖直方向:FNMgFTsin 37500 N15 N0.6491 N根据牛顿第三定律,人对地面的压力大小为491 N.(3)若风力增强,只改变了水平方向的力,视氢气球及人为一整体,所以竖直方向上的受力情况没有改变,人对地面的压力不变答案(1)12 N(2)491 N(3)不变,理由见解析14(10分)如图是上海中心大厦,小明乘坐大厦快速电梯,从底层到达第119层观光平台仅用时55 s若电梯先以加速度a1做匀加速运动,达到最大速度18 m/s,然后以最大速度匀速运动,最后以加速度a2做匀减速运动恰好到达观光平台假定观光平台高度为549 m.(1)若电梯经过20 s匀加速达到最大速度,求加速度
12、a1及匀加速上升的高度h;(2)在(1)问中的匀加速上升过程中,若小明的质量为60 kg,求小明对电梯地板的压力;(3)求电梯匀速运动的时间解析(1)由运动学公式vtv0at和t120 s得电梯匀加速时的加速度a1 m/s20.9 m/s2电梯匀加速上升的高度h m180 m.(2)设小明受到电梯地板的支持力大小为FN由牛顿第二定律得FNmgma1,又m60 kg所以FNma1mg600.9 N6010 N654 N由牛顿第三定律可知,小明对电梯地板的压力大小FNFN654 N,方向竖直向下(3)设电梯匀速运动的时间为t,对电梯整个上升过程有h总t1vmt(t总t1t)代入数据得t6 s.答案
13、(1)0.9 m/s2180 m(2)654 N,方向竖直向下(3)6 s15(12分)如图所示,一质量为mB2 kg的木板B静止在光滑的水平面上,其右端上表面紧靠一固定斜面轨道的底端(斜面底端与木板B右端的上表面之间有一段小圆弧平滑连接),轨道与水平面的夹角37,一质量为mA2 kg的物块A由斜面轨道上距轨道底端s08 m处由静止释放,物块A刚好没有从木板B的左端滑出,已知物块A与斜面轨道间的动摩擦因数为10.25,与木板B上表面间的动摩擦因数为20.2,sin 370.6,cos 370.8,g取10 m/s2,物块A可看作质点,请问:(1)物块A刚滑上木板B时的速度为多大?(2)物块A从
14、刚滑上木板B到相对木板B静止共经历了多长时间?木板B有多长?解析(1)设物块A沿斜面下滑的加速度为a1,则mAgsin 1mAgcos mAa1解得a14 m/s2物块A滑到木板B上时的速度为v1 m/s8 m/s.(2)物块A在木板B上滑动时,它们在水平方向上的受力大小相等,质量也相等,故它们的加速度大小相等,数值为a22g2 m/s2设木板B的长度为L,二者相对静止时经历的时间为t2,最终的共同速度为v2,在达到共同速度时,木板B滑行的距离为s,利用位移关系得v1t2a2ta2tL对物块A有v2v1a2t2vv2a2(sL)对木板B有v2a2s联立解得相对滑行时间和木板B的长度分别为:t2
15、2 s,L8 m.答案(1)8 m/s(2)2 s8 m16(12分)足球比赛中,经常使用“边路突破,下底传中”的战术,即攻方队员带球沿边线前进,到底线附近进行传中某足球场长90 m、宽60 m攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出,足球的运动可视为在地面上做初速度为12 m/s的匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s2.试求:(1)足球从开始做匀减速运动到停下来的位移为多大?(2)足球开始做匀减速直线运动的同时,该前锋队员沿边线向前追赶足球他的启动过程可以视为初速度为0,加速度为2 m/s2的匀加速直线运动,他能达到的最大速度为8 m/s.该前锋队员至少经过多长时间能追上足球?(3)若该前锋队
16、员追上足球后,又将足球以10 m/s的速度沿边线向前踢出,足球的运动仍视为加速度大小为2 m/s2的匀减速直线运动与此同时,由于体力的原因,该前锋队员以6 m/s的速度做匀速直线运动向前追赶足球,通过计算判断该前锋队员能否在足球出底线前追上解析(1)已知足球的初速度为v112 m/s,加速度大小为a12 m/s2足球做匀减速运动的时间为t16 s运动位移大小为s1t136 m.(2)已知前锋队员的加速度为a22 m/s2,最大速度为v28 m/s,前锋队员做匀加速运动达到最大速度的时间和位移分别为t24 ss2t216 m之后前锋队员做匀速直线运动,到足球停止运动时,其位移为s3v2(t1t2)16 m由于s2s3s4所以,足球运动到底线时没停止由公式s4v3t4a1t足球运动到底线的时间为t41 s前锋队员在这段时间内匀速运动的位移s6vt46 m9 m所以前锋队员不能在足球出底线前追上足球答案(1)36 m(2)6.5 s(3)不能